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2020年10月10日14:29
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エッセイ集595：「ノーベル化学賞：ゲノム編集の課題」
＜ノーベル化学賞：ゲノム編集の課題＞
*****************************
先日ノーベル化学賞に、「ゲノム編集」の新たな手法を開発したドイツの研究機関とアメリカの大学の研究者2人が選ばれました。
ゲノムと呼ばれる生物の遺伝情報の狙った部分を極めて正確に切断したり、切断したところに別の遺伝情報を組み入れたりすることができる、「CRISPR-Cas9」（クリスパー・キャスナイン）と呼ばれる「ゲノム編集」の画期的な手法を開発したことが評価されたそうです。
この手法によってより多くの研究者が自在にゲノム編集を行うことができるようになり農業や医療などへの応用が一気に進んだようです。
ただ「生命の倫理」の問題はさておき、ゲノム編集の応用に関する課題は山積しているようです。ただ「生命の倫理」の問題はさておき、ゲノム編集の応用に関する課題は山積しているようで、真摯さを失うと自然からの逆襲に合うことになるかもしれません。
下記に４年前に私が「英字新聞読書会」に参加していた時の、「ゲノム編集の農業への応用」に関するJAPAN TIMES （2016年10月31日）の記事の私の試訳をご紹介します。
https:/
[記事の要約]
-------------------------------------
・農業の最大の大敵は害虫でなく雑草である。
・さすがに雑草を殺す農作物は作れないので、除草剤を使うがそれは同時に農作物に被害を与える。
・そのため「クリスパー手法」で農作物の遺伝子を組み替えることで、除草剤に耐性の強い農作物を作り出す。
・しかし、その農薬への耐性の強い雑草が進化し繁殖することになり、また新たな除草剤が必要になるという悪循環が生じ、人間の健康や野生生物への影響の機会は大きくなる。
・雑草との闘いに勝利するには、ゲノム編集のみに依存せず、戦術を多様化する必要がある。すなわち除草剤を限定的に使用することに加え、雑草を阻む転作や輪作そして被覆作物の植え付けなどといった種々の技法との組み合わせが重要である。
[記事の全文と私の試訳]
-------------------------------------
Farmers have tech, but weeds have evolution
農業の技術 vs. 雑草の進化
Some 12,000 years ago, with the invention of farming, humans started a war against weeds — and the weeds are still a step ahead. As farmers advanced from using hard labor to protect their crops to using chemicals and genetic engineering, the weeds survived thanks to the oldest weapon known to living things: evolution.
約一万二千年前、農耕の始まりとともに人間の雑草との闘いが始まった。そしてどうもまだ雑草の方が一歩先を行っているようだ。確かに農民も進歩を遂げて、作物を守るために重労働を行なうことから現在では農薬や遺伝子工学を利用するようになってきたが、一方雑草は生物の最古からの武器である「進化」のおかげで生き延びてきた。
Now, while scientists work on new technology to ward off the weedy menace, some worry they’re speeding up the development of heartier, more herbicide-resistant foes.
現在、科学者たちは雑草の脅威を撃退するための新技術の開発を行っているが、その科学者の中には、より強力かつ除草薬に耐性のある難敵の発達を科学者自身が助長しているのではないかと心配する者もいる。
Weeds may seem benign compared to crop-eating insects, but they pose a major threat to agriculture. They compete for scarce resources with crops, sucking water and nutrients out of the soil they share. Ton for ton, farmers use more weed killers than any other kind of pesticide. Without weed control, some crop yields would be cut in half.
雑草は作物を食べる害虫よりは質（たち）が良いと思われがちだが、実際のところは農業に重大な脅威をもたらしている。雑草は希少な資源を作物と奪い合い、その共有する土壌から水や栄養分を吸い取っている。いたちごっこで、農民は除草剤をどんな殺虫剤よりも多く使用している。雑草の防除を行わないかぎり、収穫量が半減してしまう作物もある。
Adding to the challenge is the fact that herbicides are plant-killers, so it’s hard to spray them without damaging the crops they’re meant to protect. That’s why so many farmers adopted a system designed by the agricultural giant Monsanto, spraying the weed-killer Roundup on plants that have been genetically engineered to withstand the chemical assault. Monsanto scientists kicked off the GMO food revolution this way in 1996, into soy plants that rendered them resistant to Roundup.
この課題に加えて、除草剤は植物を殺してしまうという事実があり、守ろうとする作物自身に害を与えることなく除草剤を散布するのは至難の業である。そういうわけで、多くの農民は農業関係の巨大企業であるモンサント社が開発したシステムを採用し、農薬の攻撃に耐えるように遺伝子組み換えを行った植物に「ラウンドアップ」という除草剤を散布している。モンサント社の科学者たちはこうして1996年に「遺伝子組み換え食品革命」を開始し、「ラウンドアップ」に耐性のある大豆の木の開発に至った。
Genetically modified crops proved popular with farmers: They now make up almost 63 percent of U.S. corn and 92 percent of soybean crops. Meanwhile, glyphosate, the active ingredient in Roundup, has become the most widely used agricultural chemical in the world.
遺伝子組み換え作物は農民の人気を博し、現在では米国産のトウモロコシの63%、大豆作物の92%を占めるに至っている。ちなみに「ラウンドアップ」の有効成分であるグリホサートは現在世界で最も広く使用される薬剤となっている。
The problem is that weeds can evolve fast. More than 300 weed species have evolved resistance to at least one herbicide, including some that grow happily amid Roundup-sprayed crops. As early as 2010, the National Research Council warned of the risks posed by Roundup-resistant weeds.
ここで問題になるのは、雑草は進化が速いという事実である。300を超える品種の雑草が進化して少なくとも一つの除草剤に耐性を持つに至り、中には「ラウンドアップ」を散布された作物に囲まれて立派に成長しているものもある。米国学術研究会議は既に2010年には「ラウンドアップ」に抵抗力のある雑草による危険性を警告している。
But technology evolves, too, and so the farmers’ side is about to adopt new tactics. In September, Monsanto purchased rights to alter commercial seeds using a newer, more powerful kind of genetic modification — a form of so-called gene editing called CRISPR*.
勿論、技術も進化するので、農民の方でも新たな戦術を採用しようとしている。モンサント社は、より新しくかつ強力な遺伝子組み換え技術を使って商用種子を組み換える権利を９月に取得した。その技術はクリスパー（CRISPR）技術と呼ばれるいわゆる遺伝子編集という形態のものである。
*注：CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat; クリスパー):
数十塩基対の短い反復配列を含み、原核生物における一種の獲得免疫系として働く座位 (Wikipediaより引用)
While “traditional” GM technology relies on transferring genes from one organism to another, CRISPR allows scientists to directly rewrite the DNA. The old technology is like being able to edit a text by pasting in words from other texts, without much control over where they land. CRISPR is like direct, precision editing.
従来の遺伝子組み換え技術が一つの生命体からもう一つの生命体へ遺伝子を移すことに依拠しているのに対し、クリスパー技術により科学者はDNAを直接書き換えることが可能となった。例えていえば、旧来の技術では他の文章から単語を貼り付け、それがどこに貼り付けられるか正しく制御できないまま新しい文章を編集できるようなものであるのに対し、クリスパー技術では直接かつ正確に編集できるといったようなものである。
Tom Adams, Monsanto’s vice president for biotechnology, said the company could employ gene editing to endow plants with resistance to drought, viruses, fungi or insects. But there’s no known way to engineer a corn plant that can kill weeds directly, since the weeds aren’t infecting or feeding on the crops. So herbicides are still part of the package.
モンサント社のバイオ技術担当副社長のTom Adams氏によると、同社は遺伝子編集を使って植物に対して干ばつ、ウィルス、菌類、害虫などに対する耐性を付与することが可能であるとのことである。しかし直接雑草を殺すようなトウモロコシを作り出す方法は未知の領域である。何故なら雑草は作物に病気を移したりそれを餌にしたりしないからである。したがって除草剤はまだ必要不可欠なものといえる。
And although the new technology offers efficiency and flexibility, it doesn’t prevent weeds from evolving resistance. Plant biologist David Mortensen of Penn State University calls Monsanto’s combined genetic modification and herbicide system a treadmill. Chemicals work well for a year or so, but then nature fights back with resistant weeds, and the farmers respond with more chemicals.
この新技術は効率が良く融通が利くが、雑草がその耐性を進化させることを妨げるものではない。ペンシルベニア州立大学の植物生物学者のDavid Mortensen氏はモンサント社の遺伝子組み換えと除草剤の組み合わせを「踏み車」と呼んでいる。農薬は１年程度なら良く効くが、雑草に耐性ができることで自然が反撃し、それに対応するのに農民はより多くの農薬を使うことになる。
Natural selection is based on competition between individuals of the same species, and those individual weeds that spring up with somewhat better resistance to Roundup will quickly dominate. So while the chemicals don’t create resistant weeds, they enable the spread of those that already exist in the population. Iowa State University biologist Michael Owen says the media contribute to the confusion by calling resistant species “superweeds” — a catchy if unscientific nickname on a par with “frankenfoods.”
自然淘汰は同じ品種の個体間の競争に基づくものなので、「ラウンドアップ」に少しでも強い耐性が発現した雑草はあっという間にはびこることになる。したがって、その薬剤はそれに耐性のある雑草を生じさせなくても、その個体群の中にすでに存在している耐性のある雑草を拡がらせてしまう。アイオワ州立大学の生物学者のMichael Owen氏は次のように述べている。遺伝子操作食物を「フランケンフード」と呼ぶのと同様に、メディアが耐性のある雑草の品種を非科学的ながら大衆受するあだ名である「スーパーウィード」と呼ぶことで混乱を招いている。
Increasing use of herbicides is not only expensive for farmers, it raises concern among some scientists because the chemicals can get suffused through the environment. Scientists have detected traces in drinking water and rainwater. And short-term tests on laboratory animals or human cells can’t rule out harm over the long term, said Mortensen.
除草剤を多用は農民にとって高くつくのみならず、その薬剤が環境全般を覆うことになるので科学者の間にも懸念を起こさせている。科学者はその痕跡をすでに飲料水や雨水の中に検知している。実験動物や人間の細胞での短期的な試験では長期にわたる有害性を否定することはできないとMortensen氏は言う。
The more herbicide is in the environment, the greater the chance of an adverse effect on human health or wildlife. “Given the uncertainties about exposure data and impact on human health,” he said, “we should be taking a critical look at technologies that enable increased reliance on pesticides.” That includes CRISPR.
除草剤が環境内に増えれば増えるほど、人間の健康や野生生物への影響の機会は大きくなる。Mortensen氏はさらに「曝露データや人間の健康への影響が定かでないとしたら、殺虫剤への依存性を高める技術を厳しい目で見なければならない」と語っている。これにはクリスパー技術も含まれる。
For scientists such as Owen and Mortensen, the way to win the war on weeds is to diversify tactics. For them, that means combining limited herbicide use with a variety of techniques, including tillage, crop rotation and planting of certain cover crops that can block weeds. The other techniques make it much more unlikely that resistant weeds will spread out of control. It’s a way of thinking a step ahead of evolution.
Owen氏やMortensen氏などの科学者にとって、雑草との闘いに勝利する方法は戦術を多様化することである。それは彼らにとっては、除草剤を限定的に使用することと、雑草を阻む転作や輪作そして被覆作物の植え付けなどといった種々の技法とを組み合わせることを意味する。こういった別の技法を使うことで、耐性のある雑草が始末に負えなくなるほど拡がってしまうようなことが起こりにくくなる。これが進化に対し一歩先を行く考え方ではないだろうか。
（おわり）
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先日ノーベル化学賞に、「ゲノム編集」の新たな手法を開発したドイツの研究機関とアメリカの大学の研究者2人が選ばれました。
ゲノムと呼ばれる生物の遺伝情報の狙った部分を極めて正確に切断したり、切断したところに別の遺伝情報を組み入れたりすることができる、「CRISPR-Cas9」（クリスパー・キャスナイン）と呼ばれる「ゲノム編集」の画期的な手法を開発したことが評価されたそうです。
この手法によってより多くの研究者が自在にゲノム編集を行うことができるようになり農業や医療などへの応用が一気に進んだようです。
ただ「生命の倫理」の問題はさておき、ゲノム編集の応用に関する課題は山積しているようです。ただ「生命の倫理」の問題はさておき、ゲノム編集の応用に関する課題は山積しているようで、真摯さを失うと自然からの逆襲に合うことになるかもしれません。
下記に４年前に私が「英字新聞読書会」に参加していた時の、「ゲノム編集の農業への応用」に関するJAPAN TIMES （2016年10月31日）の記事の私の試訳をご紹介します。
https:/
[記事の要約]
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・農業の最大の大敵は害虫でなく雑草である。
・さすがに雑草を殺す農作物は作れないので、除草剤を使うがそれは同時に農作物に被害を与える。
・そのため「クリスパー手法」で農作物の遺伝子を組み替えることで、除草剤に耐性の強い農作物を作り出す。
・しかし、その農薬への耐性の強い雑草が進化し繁殖することになり、また新たな除草剤が必要になるという悪循環が生じ、人間の健康や野生生物への影響の機会は大きくなる。
・雑草との闘いに勝利するには、ゲノム編集のみに依存せず、戦術を多様化する必要がある。すなわち除草剤を限定的に使用することに加え、雑草を阻む転作や輪作そして被覆作物の植え付けなどといった種々の技法との組み合わせが重要である。
[記事の全文と私の試訳]
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Farmers have tech, but weeds have evolution
農業の技術 vs. 雑草の進化
Some 12,000 years ago, with the invention of farming, humans started a war against weeds — and the weeds are still a step ahead. As farmers advanced from using hard labor to protect their crops to using chemicals and genetic engineering, the weeds survived thanks to the oldest weapon known to living things: evolution.
約一万二千年前、農耕の始まりとともに人間の雑草との闘いが始まった。そしてどうもまだ雑草の方が一歩先を行っているようだ。確かに農民も進歩を遂げて、作物を守るために重労働を行なうことから現在では農薬や遺伝子工学を利用するようになってきたが、一方雑草は生物の最古からの武器である「進化」のおかげで生き延びてきた。
Now, while scientists work on new technology to ward off the weedy menace, some worry they’re speeding up the development of heartier, more herbicide-resistant foes.
現在、科学者たちは雑草の脅威を撃退するための新技術の開発を行っているが、その科学者の中には、より強力かつ除草薬に耐性のある難敵の発達を科学者自身が助長しているのではないかと心配する者もいる。
Weeds may seem benign compared to crop-eating insects, but they pose a major threat to agriculture. They compete for scarce resources with crops, sucking water and nutrients out of the soil they share. Ton for ton, farmers use more weed killers than any other kind of pesticide. Without weed control, some crop yields would be cut in half.
雑草は作物を食べる害虫よりは質（たち）が良いと思われがちだが、実際のところは農業に重大な脅威をもたらしている。雑草は希少な資源を作物と奪い合い、その共有する土壌から水や栄養分を吸い取っている。いたちごっこで、農民は除草剤をどんな殺虫剤よりも多く使用している。雑草の防除を行わないかぎり、収穫量が半減してしまう作物もある。
Adding to the challenge is the fact that herbicides are plant-killers, so it’s hard to spray them without damaging the crops they’re meant to protect. That’s why so many farmers adopted a system designed by the agricultural giant Monsanto, spraying the weed-killer Roundup on plants that have been genetically engineered to withstand the chemical assault. Monsanto scientists kicked off the GMO food revolution this way in 1996, into soy plants that rendered them resistant to Roundup.
この課題に加えて、除草剤は植物を殺してしまうという事実があり、守ろうとする作物自身に害を与えることなく除草剤を散布するのは至難の業である。そういうわけで、多くの農民は農業関係の巨大企業であるモンサント社が開発したシステムを採用し、農薬の攻撃に耐えるように遺伝子組み換えを行った植物に「ラウンドアップ」という除草剤を散布している。モンサント社の科学者たちはこうして1996年に「遺伝子組み換え食品革命」を開始し、「ラウンドアップ」に耐性のある大豆の木の開発に至った。
Genetically modified crops proved popular with farmers: They now make up almost 63 percent of U.S. corn and 92 percent of soybean crops. Meanwhile, glyphosate, the active ingredient in Roundup, has become the most widely used agricultural chemical in the world.
遺伝子組み換え作物は農民の人気を博し、現在では米国産のトウモロコシの63%、大豆作物の92%を占めるに至っている。ちなみに「ラウンドアップ」の有効成分であるグリホサートは現在世界で最も広く使用される薬剤となっている。
The problem is that weeds can evolve fast. More than 300 weed species have evolved resistance to at least one herbicide, including some that grow happily amid Roundup-sprayed crops. As early as 2010, the National Research Council warned of the risks posed by Roundup-resistant weeds.
ここで問題になるのは、雑草は進化が速いという事実である。300を超える品種の雑草が進化して少なくとも一つの除草剤に耐性を持つに至り、中には「ラウンドアップ」を散布された作物に囲まれて立派に成長しているものもある。米国学術研究会議は既に2010年には「ラウンドアップ」に抵抗力のある雑草による危険性を警告している。
But technology evolves, too, and so the farmers’ side is about to adopt new tactics. In September, Monsanto purchased rights to alter commercial seeds using a newer, more powerful kind of genetic modification — a form of so-called gene editing called CRISPR*.
勿論、技術も進化するので、農民の方でも新たな戦術を採用しようとしている。モンサント社は、より新しくかつ強力な遺伝子組み換え技術を使って商用種子を組み換える権利を９月に取得した。その技術はクリスパー（CRISPR）技術と呼ばれるいわゆる遺伝子編集という形態のものである。
*注：CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat; クリスパー):
数十塩基対の短い反復配列を含み、原核生物における一種の獲得免疫系として働く座位 (Wikipediaより引用)
While “traditional” GM technology relies on transferring genes from one organism to another, CRISPR allows scientists to directly rewrite the DNA. The old technology is like being able to edit a text by pasting in words from other texts, without much control over where they land. CRISPR is like direct, precision editing.
従来の遺伝子組み換え技術が一つの生命体からもう一つの生命体へ遺伝子を移すことに依拠しているのに対し、クリスパー技術により科学者はDNAを直接書き換えることが可能となった。例えていえば、旧来の技術では他の文章から単語を貼り付け、それがどこに貼り付けられるか正しく制御できないまま新しい文章を編集できるようなものであるのに対し、クリスパー技術では直接かつ正確に編集できるといったようなものである。
Tom Adams, Monsanto’s vice president for biotechnology, said the company could employ gene editing to endow plants with resistance to drought, viruses, fungi or insects. But there’s no known way to engineer a corn plant that can kill weeds directly, since the weeds aren’t infecting or feeding on the crops. So herbicides are still part of the package.
モンサント社のバイオ技術担当副社長のTom Adams氏によると、同社は遺伝子編集を使って植物に対して干ばつ、ウィルス、菌類、害虫などに対する耐性を付与することが可能であるとのことである。しかし直接雑草を殺すようなトウモロコシを作り出す方法は未知の領域である。何故なら雑草は作物に病気を移したりそれを餌にしたりしないからである。したがって除草剤はまだ必要不可欠なものといえる。
And although the new technology offers efficiency and flexibility, it doesn’t prevent weeds from evolving resistance. Plant biologist David Mortensen of Penn State University calls Monsanto’s combined genetic modification and herbicide system a treadmill. Chemicals work well for a year or so, but then nature fights back with resistant weeds, and the farmers respond with more chemicals.
この新技術は効率が良く融通が利くが、雑草がその耐性を進化させることを妨げるものではない。ペンシルベニア州立大学の植物生物学者のDavid Mortensen氏はモンサント社の遺伝子組み換えと除草剤の組み合わせを「踏み車」と呼んでいる。農薬は１年程度なら良く効くが、雑草に耐性ができることで自然が反撃し、それに対応するのに農民はより多くの農薬を使うことになる。
Natural selection is based on competition between individuals of the same species, and those individual weeds that spring up with somewhat better resistance to Roundup will quickly dominate. So while the chemicals don’t create resistant weeds, they enable the spread of those that already exist in the population. Iowa State University biologist Michael Owen says the media contribute to the confusion by calling resistant species “superweeds” — a catchy if unscientific nickname on a par with “frankenfoods.”
自然淘汰は同じ品種の個体間の競争に基づくものなので、「ラウンドアップ」に少しでも強い耐性が発現した雑草はあっという間にはびこることになる。したがって、その薬剤はそれに耐性のある雑草を生じさせなくても、その個体群の中にすでに存在している耐性のある雑草を拡がらせてしまう。アイオワ州立大学の生物学者のMichael Owen氏は次のように述べている。遺伝子操作食物を「フランケンフード」と呼ぶのと同様に、メディアが耐性のある雑草の品種を非科学的ながら大衆受するあだ名である「スーパーウィード」と呼ぶことで混乱を招いている。
Increasing use of herbicides is not only expensive for farmers, it raises concern among some scientists because the chemicals can get suffused through the environment. Scientists have detected traces in drinking water and rainwater. And short-term tests on laboratory animals or human cells can’t rule out harm over the long term, said Mortensen.
除草剤を多用は農民にとって高くつくのみならず、その薬剤が環境全般を覆うことになるので科学者の間にも懸念を起こさせている。科学者はその痕跡をすでに飲料水や雨水の中に検知している。実験動物や人間の細胞での短期的な試験では長期にわたる有害性を否定することはできないとMortensen氏は言う。
The more herbicide is in the environment, the greater the chance of an adverse effect on human health or wildlife. “Given the uncertainties about exposure data and impact on human health,” he said, “we should be taking a critical look at technologies that enable increased reliance on pesticides.” That includes CRISPR.
除草剤が環境内に増えれば増えるほど、人間の健康や野生生物への影響の機会は大きくなる。Mortensen氏はさらに「曝露データや人間の健康への影響が定かでないとしたら、殺虫剤への依存性を高める技術を厳しい目で見なければならない」と語っている。これにはクリスパー技術も含まれる。
For scientists such as Owen and Mortensen, the way to win the war on weeds is to diversify tactics. For them, that means combining limited herbicide use with a variety of techniques, including tillage, crop rotation and planting of certain cover crops that can block weeds. The other techniques make it much more unlikely that resistant weeds will spread out of control. It’s a way of thinking a step ahead of evolution.
Owen氏やMortensen氏などの科学者にとって、雑草との闘いに勝利する方法は戦術を多様化することである。それは彼らにとっては、除草剤を限定的に使用することと、雑草を阻む転作や輪作そして被覆作物の植え付けなどといった種々の技法とを組み合わせることを意味する。こういった別の技法を使うことで、耐性のある雑草が始末に負えなくなるほど拡がってしまうようなことが起こりにくくなる。これが進化に対し一歩先を行く考え方ではないだろうか。
（おわり）
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